安装结构、电池组件及车辆
文献发布时间:2023-06-19 18:35:48
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域,具体而言,本申请涉及一种安装结构、电池组件及车辆。
背景技术
随着社会的发展,新能源车辆的使用越来越广泛,因此新能源车辆的动力电池系统也一直在朝着更高集成度、更高能量密度发展。
目前,车辆大多是采用车身外加底盘大梁的设计,车辆的动力电池系统的电池组件都是集成于底盘大梁底部,底盘大梁承载电池组件。
然而,这类设计对车辆的底盘要求较高,需要使用较为厚重的底盘大梁,受限于车辆的自重及尺寸要求,只能适用于大型越野车、商用车等底盘高、整体较重且尺寸较大的车辆,对于普通的经济型家用小轿车等中小型车辆而言,并不适用。而且,为了对电池组件的多个电池模块进行散热,一般需要在容纳电池组件的框架组件内设置多个散热用的换热板组件,占据了框架组件的空间,当需要维护电池组件时也较难拆卸。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种安装结构、电池组件及车辆,以解决现有技术存在的需要底盘大梁承载电池组件,或换热板组件在框架组件内需要设置多个,占据了框架组件的空间,或电池组件较难拆卸的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种安装结构,安装结构包括:换热板组件和框架组件;
换热板组件的一侧用于与车辆的安装梁的抵接部连接,另一侧与框架组件连接;
框架组件用于容置电池组件的电池模组,并用于与车辆的车身的底部可拆卸连接。
可选地,框架组件包括:层叠的第一框架和第二框架;
第二框架的内壁与第一框架的内壁共面,第二框架的内周壁与第一框架的内周壁共同围合出用于容置电池模组的容置区,第二框架朝外突出于第一框架;
第一框架与换热板组件远离安装梁的一侧连接;
第二框架远离第一框架的第一表面用于与电池模组的第一连接块和/或第二连接块连接;第二框架未被第一框架遮挡的第二表面用于与车身的底部连接。
可选地,框架组件还包括:置于容置区内的至少一个第一梁和至少一个第二梁;
沿第一方向,第一梁与第一框架和第二框架共面的内壁连接;第一梁远离换热板组件的第三表面,用于与电池模组的第一连接块和/或第二连接块连接;
沿第二方向,第二梁与第一框架和第二框架共面的内壁连接;
各第一梁和各第二梁将容置区分隔为至少两个子容置区;子容置区用于容置电池模组的电池模块。
可选地,换热板组件具有安装孔;
安装孔用于安装梁的贯穿部穿过并与第一梁靠近换热板组件的第四表面连接。
可选地,换热板组件包括:第一板和第二板;第一板具有槽状结构,第一板具有槽状结构的一侧和第二板的一侧对合,形成供换热液流通的流道;
安装孔位于对合后的第一板和第二板相贴合的区域;
第一板远离第二板的一侧用于与安装梁的抵接部连接,第二板远离第一板的一侧,与第一梁和第二梁连接。
可选地,安装结构还包括:盖体;
盖体与第二框架连接;
容置区在盖体上的投影,落入盖体内。
第二个方面,本申请实施例提供了一种电池组件,电池组件包括:电池模组和如前述第一个方面提供的安装结构;
电池模组容置于安装结构的框架组件内。
可选地,电池模组包括:电池模块、第一连接块和第二连接块;
电池模块置于框架组件的子容置区内;
在框架组件的第二框架与第一梁之间的子容置区内,第一连接块和第二连接块中的一个连接电池模块和第二框架,另一个连接电池模块和第一梁;
在相邻两个第一梁之间的子容置区内,第一连接块连接其中一个第一梁和电池模块,第二连接块连接另一个第一梁和电池模块。
第三个方面,本申请实施例提供了一种车辆,车辆包括:安装梁、车身和如前述第二个方面提供的电池组件;安装梁包括:抵接部和安装部;
车身的底部与电池组件的框架组件可拆卸连接;
电池组件的换热板组件远离框架组件的一侧,与安装梁的抵接部抵接;
安装梁的安装部伸入于车身内。
可选地,安装梁还包括:贯穿部;
贯穿部穿过换热板组件的安装孔,并与框架组件的第一梁连接。
可选地,抵接部和贯穿部之间具有间隔;
换热板组件的第一板的槽状结构,远离换热板组件的第二板的一侧具有凸起;
凸起卡入间隔内。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果至少包括:
1、本申请实施例提供的安装结构、电池组件或者车辆中,无需使用底盘大梁支撑电池组件,通过车身直接与容置电池模组的框架组件连接,适用于家用小轿车等中小型车辆。
2、通过换热板组件的一侧与车辆的安装梁的抵接部抵接,另一侧与框架组件连接,换热板组件置于车辆的安装梁与框架组件的之间,而不用占据框架组件内容置电池模组的空间。
3、框架组件与车辆的车身底部可拆卸连接,当需要对电池模组进行维护时,将车辆的车身底部的框架组件拆卸下来即可,提高了电池模组的维护效率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例提供的一种安装结构的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种安装结构的换热板组件的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种换热板组件的第二板的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种安装结构的框架组件的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种安装结构的框架组件的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种框架组件的仰视角度的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种安装结构的仰视角度的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种电池组件的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种电池组件的电池模块的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种车辆的安装梁的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的一种车辆的爆炸图;
其中:
1-电池组件;
100-安装结构;
11-换热板组件;111-安装孔;112-第一板;1121-槽状结构;1121a-凸起;113-第二板;
12-框架组件;121-第一框架;122-第二框架;1221-第一表面;1222-第二表面;123-容置区;1231-子容置区;124-第一梁;1241-第三表
面;1242-第四表面;125-第二梁;
13-盖体;
101-电池模组;1011-电池模块;1012-第一连接块;1013-第二连接块;
2-安装梁;21-安装部;22-抵接部;23-贯穿部;
3-车身;31-底部;
4-车辆。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本申请的发明人研究发现:
1、现有技术中大多使用底盘大梁置于车身底部,通过底盘大梁支撑电池组件,但是使用底盘大梁的车辆受限于底盘大梁的尺寸要求,只能适用于底盘较高的车辆,例如中大型越野车、商务车等,不适用于家用小轿车。
2、现有技术中,换热板组件嵌入电池组件内部,当电池组件内的电池模组较多时,也需要较多的换热板组件对电池模组进行热交换。
3、现有技术中的电池组件与底盘大梁集成式连接,当需要对电池组件拆卸维护时,拆卸较为麻烦,工作量较大。
本申请提供的安装结构、电池组件或者车辆,旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
请参考图1和图4,本申请实施例提供了一种安装结构100,安装结构100包括:换热板组件11和框架组件12。
换热板组件11的一侧用于与车辆4的安装梁2的抵接部22连接,另一侧与框架组件12连接。
框架组件12用于容置电池组件1的电池模组101,并用于与车辆4的车身3的底部31可拆卸连接。
在本实施例中,无需使用底盘大梁支撑电池组件1,通过车身3直接与容置电池模组101的框架组件12连接,适用于家用小轿车等中小型车辆4。通过换热板组件11的一侧与车辆4的安装梁2的抵接部22抵接,另一侧与框架组件12连接,换热板组件11置于车辆4的安装梁2与框架组件12的之间,无需置于框架组件12内,不用占据框架组件12内容置电池模组101的空间,即可对框架组件12内的电池模组101进行热交换。框架组件12与车辆4的车身3底部31可拆卸连接,当需要对电池模组101进行维护时,将车辆4的车身3底部31的框架组件12拆卸下来即可,提高了电池模组101的维护效率。
可选地,换热板组件11的另一侧与框架组件12靠近车身3的一端连接,换热板组件11相当于框架的顶部盖板,在对框架组件12内的电池模组101进行热交换的同时也起到保护框架组件12内的电池模组101的作用,无需另外设置框架组件12的盖板。
在一些可能的实施方式中,请参考图4和图8,框架组件12包括:层叠的第一框架121和第二框架122。
第二框架122的内壁与第一框架121的内壁共面,第二框架122的内周壁与第一框架121的内周壁共同围合出用于容置电池模组101的容置区123,第二框架122朝外突出于第一框架121。
第一框架121与换热板组件11远离安装梁2的一侧连接。
第二框架122远离第一框架121的第一表面1221用于与电池模组101的第一连接块1012和或第二连接块1013连接第二框架122未被第一框架121遮挡的第二表面1222用于与车身3的底部31连接。
在本实施例中,第一框架121和第二框架122层叠设置,第一框架121和第二框架122的内壁共面,第二框架122的外壁较第一框架121的外壁突出,第二框架122朝向第一框架121且突出的第二表面1222,与车辆4的车身3底部31连接,可以理解的是,车身3底部31具有一定的厚度,车身3底部31所在的平面具有镂空,第一框架121嵌入镂空内,第一框架121的外壁与镂空的内壁贴合。当第一框架121嵌入镂空后,换热板组件11即可作为车辆4的地板使用,无需另置地板,可以节省地板的制作材料,同时减少了整个车辆4的部件,实现对车辆4整体的减材减重的效果。并且,换热板组件11远离框架组件12的一侧与安装梁2连接,安装梁2置于车身3内,可以安装车辆4座椅等车内组件。第二框架122背离第一框架121的第一表面1221,与电池模组101的第一连接块1012或第二连接块1013中的至少一个连接,第一连接块1012与第二连接块1013均可以连接电池模组101和第二框架122。
可以理解的是,第一框架121是中空的,换热板组件11的一部分嵌入第一框架121的顶部,换热板组件11的边缘与第一框架121连接,能够减小整个框架组件12的厚度。
可选地,第二框架122的第一表面1221和第二框架122的第二表面1222相对。
可选地,第一框架121嵌入镂空内,第一框架121的外壁与车身3镂空的内壁连接,加强框架组件12与车身3之间的连接关系,使两者之间连接地更加稳固。
在一些可能的实施方式中,请参考图5,框架组件12还包括:置于容置区123内的至少一个第一梁124和至少一个第二梁125。
沿第一方向,第一梁124与第一框架121和第二框架122共面的内壁连接第一梁124远离换热板组件11的第三表面1241,用于与电池模组101的第一连接块和/或第二连接块1013连接。
沿第二方向,第二梁125与第一框架121和第二框架122共面的内壁连接。
各第一梁124和各第二梁125将容置区123分隔为至少两个子容置区1231子容置区1231用于容置电池模组101的电池模块1011。
在本实施例中,在框架组件12内置有多个第一梁124和第二梁125,第一梁124和第二梁125在框架组件12内交错设置,将容置区123划分为多个子容置区1231。其中,第一方向和第二方向之间具有夹角。
可以理解的是,电池模块1011大多制成长方体或正方体等方正的块状,能够提高空间利用率,安装也方便。因此,在一些可能的实施方式中,第一梁124和第二梁125相互垂直,第一梁124和第二梁125将容置区123划分为多个矩形的子容置区1231,容置电池模块1011。
可选地,在第一梁124和第二梁125交错处,第一梁124和第二梁125中的一个具有间隙,另一个置于间隙中,使第一梁124和第二梁125的交错处平整。
可选地,在第一梁124和第二梁125交错处,第一梁124和第二梁125均具有卡槽,第一梁124的卡槽和第二梁125的卡槽相互卡合,使第一梁124和第二梁125的交错处平整。
前述实施例中已提到,安装梁2能够在车内安装座椅等车内组件,安装梁2需要固定在车内,因此,在一些可能的实施方式中,请参考图2,换热板组件11具有安装孔111。
安装孔111用于安装梁2的贯穿部23穿过并与第一梁124靠近换热板组件11的第四表面1242连接。
在本实施例中,安装梁2的贯穿部23穿过换热板组件11的安装孔111,并与第一梁124的第四表面1242连接,实现当框架组件12与车身3连接时,安装梁2的贯穿部23再与框架组件12的第一梁124连接,增强安装梁2与车身3连接的稳固性。
在一些可能的实施方式中,请参考图2和图3,换热板组件11包括:第一板112和第二板113第一板112具有槽状结构1121,第一板112具有槽状结构1121的一侧和第二板113的一侧对合,形成供换热液流通的流道。
安装孔111位于对合后的第一板112和第二板113相贴合的区域。
第一板112远离第二板113的一侧用于与安装梁2的抵接部22连接,第二板113远离第一板112的一侧,与第一梁124和第二梁125连接。
在本实施例中,换热板组件11包括第一板112和第二板113,第一板112具有槽状结构1121,第一板112与第二板113对合,第一板112的槽状结构1121即可流通换热液。换热板组件11具有流道,流道能够流通换热液,换热液在换热板组件11内流通时,对电池模组101各处的热量进行热交换,均衡整个电池组件1内的热量,保证电池组件1的温度一致性。可以理解的是,为保证流道正常流通换热液,在流道区域需要密封,因此,安装孔111位于对合后的第一板112和第二板113相贴合的区域,即换热板组件11的非流道区域,且安装孔111贯穿第一板112和第二板113,从而使安装梁2穿过,并与框架组件12的第一梁124连接。
在一些可能的实施方式中,请参考图6和图7,安装结构100还包括:盖体13。
盖体13与第二框架122连接。
容置区123在盖体13上的投影,落入盖体13内。
在本实施例中,安装结构100还包括盖体13,盖体13能够隔绝框架组件12内部与外部的空间,保护框架组件12内的电池模组101,盖体13只需要遮盖住电池模组101即可,因此,容置区123在盖体13上的投影落入盖体13内,减少了盖体13自身的材料成本和重量。
可选地,盖体13与第二框架122的第一表面1221连接。在本实施例中,盖体13也可称为底盖,盖体13置于第二框架122远离车辆4的车身3的一侧,并与组装后的车辆4中,第二框架122最靠近地面的第一表面1221连接,当需要维护电池模组101时,只需将盖体13拆卸,即可露出框架组件12内容置的电池模组101,并且,电池模组101是通过第一连接块1012或第二连接块1013与框架组件12连接的,因此,若需要将电池模组101拆卸下来,也只需拆掉第一连接块1012或第二连接块1013。
可选地,盖体13也可以将整个安装结构100的底部31区域遮盖住,盖体131直接与车身3的底部31连接,连接方式可以为螺栓连接等可拆卸连接的方式,盖体13受到车身3提供的拉力,增强了安装结构100的稳固性。
基于同一发明构思,请参考图8,本申请实施例还提供了一种电池组件1,包括:电池模组101和本申请前述任一实施例中的安装结构100。
电池模组101容置于安装结构100的框架组件12内。
本申请实施例提供的电池组件1,采用了前述任一实施例中的安装结构100,其原理和技术效果请参阅前述各实施例,在此不再赘述。
可以理解的是,电池模组101包括多个电池模块1011,因此,在一些可能的实施方式中,请参考图9,电池模组101包括:电池模块1011、第一连接块1012和第二连接块1013。
电池模块1011置于框架组件12的子容置区1231内。在框架组件12的第二框架122与第一梁124之间的子容置区1231内,第一连接块1012和第二连接块1013中的一个连接电池模块1011和第二框架122,另一个连接电池模块1011和第一梁124。
在相邻两个第一梁124之间的子容置区1231内,第一连接块1012连接其中一个第一梁124和电池模块1011,第二连接块1013连接另一个第一梁124和电池模块1011。
在本实施例中,单个的电池模块1011置于单个子容置区1231内,多个电池模块1011由第一梁124和第二梁125隔开,间隔设置,互不干扰。若干个电池模块1011都是分离的,单个电池模块1011的一端连接有第一连接块1012,另一端连接有第二连接块1013,第一连接块1012与第二连接块1013共同将电池模块1011与框架组件12固定连接起来,并且第一连接块1012和第二连接块1013的数量可以不止一个。
本实施例中的电池模块1011之间互相没有连接,每个电池模块1011分别与框架组件12连接,在维修和更换电池模块1011时,可以对单个电池模块1011进行拆卸,针对性强,维修效率高。
可选地,第一连接块1012和第二连接块1013交错设置在第一梁124的第三表面1241上。
可选地,电池模块1011在盖体13上的投影,落入盖体13内。盖体13只需要将电池模块1011所在的区域遮盖住即可,能够在起到保护电池模块1011的作用的同时,减少盖体13自身的重量。
可选地,单个电池模块1011由多个电芯组成。
基于同一发明构思,请参考图11,本申请实施例还提供了一种车辆4,包括:安装梁2、车身3和如前述任一项实施例提供的电池组件1安装梁2包括:抵接部22和安装部21。
车身3的底部31与电池组件1的框架组件12可拆卸连接。
电池组件1的换热板组件11远离框架组件12的一侧,与安装梁2的抵接部22抵接。
安装梁2的安装部21伸入于车身3内。
本申请实施例提供的车辆4,采用了前述任一实施例中的电池组件1,其原理和技术效果请参阅前述各实施例,在此不再赘述。
在本实施例中,请参考图1和图10,安装梁2包括抵接部22和安装部21,抵接部22与换热板组件11远离框架组件12的一侧抵接,安装部21伸入车身3的驾乘舱内,在驾乘舱内安装车辆4座椅等车内组件。车身3的底部31与电池组件1的框架组件12可拆卸连接,车身3承载电池组件1,无需另外设置底盘大梁,节省了整车空间,适合中小型轿车。换热板组件11可以作为车辆4内的地板,无需另置地板,节省了车辆4的开发成本,增大了车内空间,增强了用户的体验感。
可选地,请参考图11,车身3为承载式车身3,更符合承载电池组件1的条件。
可以理解的是,安装梁2要安装车辆4座椅等车内组件,需要固定在车内。因此,在一些可能的实施方式中,安装梁2还包括:贯穿部23。
贯穿部23穿过换热板组件11的安装孔111,并与框架组件12的第一梁124连接。
在本实施例中,安装梁2还包括贯穿部23,贯穿部23穿过换热板组件11的安装孔111,并与第一梁124的第四表面1242连接,使安装梁2与框架组件12之间的连接更加稳固。贯穿部23比抵接部22长,当贯穿部23穿过时,抵接部22刚好抵接换热板组件11的第一板112。
可选地,贯穿部23与安装孔111接触的周面,也可以涂覆一些粘性材料,使安装梁2与安装孔111之间相对固定,避免两者的相对滑动。
在一些可能的实施方式中,抵接部22和贯穿部23之间具有间隔。
换热板组件11的第一板112的槽状结构1121,远离换热板组件11的第二板113的一侧具有凸起1121a。
凸起1121a卡入间隔内。
在本实施例中,换热板组件11的第一板112具有槽状结构1121的背面具有凸起1121a,安装梁2的抵接部22和贯穿部23之间具有间隔,间隔可以避让第一板112上的凸起1121a,在第一板112无凸起1121a的区域,安装梁2的抵接部22能够与第一板112抵接得更加紧密,贯穿部23也能全部穿过安装孔111并与第一梁124连接。
可选地,车辆4还包括:换热液箱。换热液箱的出液口与流道的入口连接,换热液箱的回液口与流道的出口连接。换热液箱内的换热液流入换热板组件11中,冷却电池模组101,再从流道流出,回液至换热液箱,带走电池模组101的部分热量,保证电池模组101的温度一致性,保证电池模组101良好的工作性能。
本申请各实施例至少具有以下技术效果:
1、本申请实施例提供的安装结构100、电池组件1或者车辆4中,无需使用底盘大梁支撑电池组件1,通过车身3直接与容置电池组件1的框架组件12连接,适用于家用小轿车等中小型车辆4。
2、通过换热板组件11的一侧与车辆4的安装梁2的抵接部22抵接,另一侧与框架组件12连接,换热板组件11置于车辆4的安装梁2与框架组件12的之间,无需置于框架组件12内,即可对框架组件12内的电池模组101进行热交换,保持电池模组101的温度一致性。
3、框架组件12与车辆4的车身3底部31可拆卸连接,当需要对电池模组101进行维护时,将车辆4的车身3底部31的框架组件12拆卸下来即可,提高了电池模组101的维护效率。
4、框架组件12包括单独设置的盖体13,当需要更换或维护框架组件12内的电池模组101时,直接拆卸盖体13即可极大提高了维修效率和成本。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
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